現(xiàn)代測試技術及應用

目錄
“艦船裝備保障工程叢書”序　
前言
第1章　測試的本質與內涵　1　
1.1　基本概念　1　
1.1.1　測量　1　
1.1.2　計量　4　
1.1.3　檢測　4　
1.1.4　測試　5　
1.2　測試系統(tǒng)組成架構及基本特征　5　
1.2.1　測試系統(tǒng)的組成架構　5　
1.2.2　測試系統(tǒng)的基本特性　7　
1.3　現(xiàn)代測試技術體系　20　
1.3.1　測試技術內涵與分類　20　
1.3.2　現(xiàn)代測試技術體系框架　22　
1.4　本章小結　28
思考題　28
第2章　測量誤差分析　29　
2.1　測量誤差的基本概念　29　
2.1.1　測量誤差的來源　29　
2.1.2　測量誤差的表示方法　30　
2.1.3　測量誤差的分類　31　
2.1.4　測量不確定度與置信概率　33　
2.2　隨機誤差分析及其處理　34　
2.2.1　隨機誤差的統(tǒng)計特性和概率分布　34　
2.2.2　隨機變量的特征參數(shù)　35　
2.2.3　有限次測量數(shù)據(jù)的數(shù)學期望與方差的估計　36　
2.3　系統(tǒng)誤差分析及其處理　37　
2.3.1　系統(tǒng)誤差的判別　37　
2.3.2　系統(tǒng)誤差的消除　39　
2.4　疏失誤差分析及其處理　40　
2.4.1　拉依達準則　41　
2.4.2　格拉布斯準則　41　
2.5　誤差的合成與分配　42　
2.5.1　誤差合成　43　
2.5.2　誤差分配　46　
2.6　本章小結　46
思考題　47
第3章　測試信號獲取　48　
3.1　傳感器概述　48　
3.1.1　傳感器的定義和組成　48　
3.1.2　傳感器的分類　49　
3.1.3　傳感器的標定和校準　52　
3.1.4　傳感器的選用原則　56　
3.2　電參量的測量　59　
3.2.1　電阻的測量　59　
3.2.2　電容的測量　60　
3.2.3　電感的測量　61　
3.2.4　頻率、周期和時間間隔的測量　63　
3.2.5　電壓、功率和電能等的測量　67　
3.2.6　應用實例：導彈火工品檢查臺　71　
3.3　力及其傳導量的測量　72　
3.3.1　基本方法概述　72　
3.3.2　基于電阻應變片式傳感器的測力方法　74　
3.3.3　溫度誤差及失真補償　77　
3.3.4　電橋電路　80　
3.3.5　變阻式測力的方法　88　
3.3.6　應用實例：艦船水壓場測試系統(tǒng)　90　
3.4　聲的測量　92　
3.4.1　聲場信號測量概述　92　
3.4.2　噪聲測量常用儀器　102　
3.4.3　噪聲測量中要考慮的問題　103　
3.4.4　應用實例：水中兵器噪聲測量系統(tǒng)　104　
3.5　磁的測量　107　
3.5.1　測磁傳感器概述　107　
3.5.2　典型磁電式傳感器原理　114　
3.5.3　應用實例：典型海洋磁場測量系統(tǒng)　121　
3.6　速度、加速度和位移的測量　126　
3.6.1　速度的測量　126　
3.6.2　加速度的測量　127　
3.6.3　位移的測量　133　
3.6.4　應用實例：加速度計　134　
3.7　本章小結　139
思考題　139
第4章　測試信號轉換與調理技術　140　
4.1　信號轉換與調理概述　140　
4.1.1　信號轉換　140　
4.1.2　信號調理　140　
4.1.3　運算放大器　142　
4.2　典型的信號轉換原理　143　
4.2.1　電壓/電流轉換　143　
4.2.2　電壓/頻率轉換　148　
4.3　信號放大　149　
4.3.1　差分放大器　150　
4.3.2　隔離放大器　152　
4.3.3　程控放大器　152　
4.3.4　集成儀用放大器　153　
4.4　信號濾波　156　
4.4.1　濾波器的概述　156　
4.4.2　濾波器的一般特性　158　
4.4.3　典型濾波器的設計與運用　162　
4.4.4　濾波器的綜合運用　173　
4.5　信號調制與解調　177　
4.5.1　幅值調制與解調　178　
4.5.2　頻率調制與解調　190　
4.6　本章小結　196
思考題　196　
第5章　測試信號數(shù)字處理與分析　198　
5.1　數(shù)字信號處理基礎　198　
5.1.1　模擬信號數(shù)字化　198　
5.1.2　信號的時域截斷與能量泄漏　200　　
5.1.3　離散傅里葉變換及其快速計算　202　
5.2　測試信號相關分析及其應用　209　
5.2.1　相關關系　209　
5.2.2　自相關函數(shù)與互相關函數(shù)　210　
5.2.3　相關分析應用　217　
5.3　測試信號功率譜分析及其應用　218　
5.3.1　自功率譜密度函數(shù)　219　
5.3.2　互功率譜密度函數(shù)　222　
5.3.3　功率譜分析應用　223　
5.4　測試信號時頻域分析及其應用　225　
5.4.1　短時傅里葉變換　225　
5.4.2　小波分析　227　
5.4.3　時頻分析在微弱信號檢測中的應用　229　
5.5　測試信號的智能信息處理　233　
5.5.1　神經計算技術　234　
5.5.2　深度學習理論　236　
5.5.3　進化計算技術　241　
5.5.4　強化學習理論　244　
5.5.5　類腦智能理論　245　
5.6　本章小結　248
思考題　248
第6章　現(xiàn)代測試系統(tǒng)總線技術　249　
6.1　總線技術概述　249　
6.1.1　總線的產生　249　
6.1.2　總線的定義及分類　249　
6.1.3　總線的標準化兼容分類　252　
6.1.4　總線的性能參數(shù)　252　
6.2　系統(tǒng)總線　254　
6.2.1　VXI總線　254　
6.2.2　PXI總線　265　
6.3　串行通信總線　275　
6.3.1　串行通信的基本特性　275　
6.3.2　RS-232C總線接　278　
6.3.3　RS-422/485總線接　281　
6.3.4　MIL-STD-1553數(shù)據(jù)總線　286　
6.4　并行通信總線　292　
6.4.1　GPIB概述　292　
6.4.2　GPIB接口信號與功能　293　
6.4.3　GPIB三線掛鉤過程　298　
6.4.4　應用實例：基于GPIB的速率陀螺單元測試系統(tǒng)　299　
6.5　網絡化測試總線　301　
6.5.1　LXI總線概述　301　
6.5.2　LXI總線的物理規(guī)范　303　
6.5.3　LXI總線的觸發(fā)機制　305　
6.5.4　應用實例：基于LXI的導彈通用測試系統(tǒng)　306　
6.6　本章小結　308
思考題　308
第7章　虛擬儀器測試技術　309　
7.1　虛擬儀器概述　309　
7.1.1　虛擬儀器內涵與系統(tǒng)組成　309　
7.1.2　虛擬儀器硬件構成　311　
7.1.3　虛擬儀器軟件系統(tǒng)　315　
7.2　虛擬儀器軟件結構　324　
7.2.1　VISA簡介　324　
7.2.2　VISA的結構及特點　326　
7.2.3　VISA的應用舉例　327　
7.3　測試儀器驅動程序開發(fā)　330　
7.3.1　SCPI　331　
7.3.2　VPP儀器驅動程序開發(fā)　340　
7.3.3　IVI儀器驅動程序開發(fā)　347　
7.4　本章小結　354
思考題　354　
第8章　現(xiàn)代測試系統(tǒng)集成技術　356　
8.1　現(xiàn)代測試系統(tǒng)的開發(fā)與集成　356　
8.1.1　現(xiàn)代測試系統(tǒng)的設計原則　356　
8.1.2　現(xiàn)代測試系統(tǒng)的開發(fā)與集成流程　358　
8.2　測試系統(tǒng)的級間匹配　361　
8.2.1　負載效應　361　
8.2.2　一階系統(tǒng)的互聯(lián)　363　
8.2.3　二階系統(tǒng)的互聯(lián)　364　
8.3　測試系統(tǒng)的抗干擾技術　369　
8.3.1　干擾源及干擾模式　370　
8.3.2　干擾耦合途徑　374　
8.3.3　干擾抑制技術　379　
8.3.4　計算機系統(tǒng)抗干擾技術　392　
8.4　測試平臺的通用化設計　410　
8.4.1　測試平臺通用化作用意義　410　
8.4.2　測試平臺開放式體系架構　410　
8.4.3　測試平臺通用化設計實例　419　
8.5　本章小結　427
思考題　427
第9章　裝備測試工程應用　429　
9.1　裝備測試工程與測試性　429　
9.1.1　裝備測試性內涵　429　
9.1.2　裝備測試性指標體系　430　
9.1.3　測試性技術框架　432　
9.1.4　測試性設計的關鍵技術　435　
9.1.5　一體化測試性工程的研究與發(fā)展　440　
9.2　裝備自動測試系統(tǒng)　440　
9.2.1　自動測試系統(tǒng)的組成結構　440　
9.2.2　自動測試系統(tǒng)的沿革與發(fā)展　443　
9.2.3　某型裝備自動測試系統(tǒng)典型應用　448　
9.3　裝備預測與健康管理技術　459　
9.3.1　PHM基本概念　459　
9.3.2　PHM技術體系　467　
9.3.3　故障預測技術　471　
9.3.4　PHM技術應用與評估　477　
9.4　本章小結　480
思考題　480
參考文獻　481